26. Что такое биоценоз, биотоп, биогеоценоз?

Биоциноз – это исторически сложившаяся совокупность популяций растений, животных и микрооганизмов, проживающих совместно в однородных условиях на общей территории и взаимосвязанных между собой различными типами взаимоотношений.( 1877г. К.Мебиус)

Любой биоценоз взаимодействует со своей средой обитания – биотопом, в результате чего образуется более сложная биологическая система – биогеоценоз.

Биотоп включает в свой состав почву (эдафотоп), воду (гидротоп) и воздух с климатическими факторами (климатотоп).

Биогеоциноз – это исторически сложившаяся совокупность на известной протяженности земной поверхности однородных природных явлений – атмосферы, горной породы, гидрологических условий, растительного и животного мира, мира микроорганизмов и почвы. Т.е.,биогеоциноз – это исторически сложившаяся совокупность биоценоза и биотопа, основу которой составляет метаболизм ее компонентов, т.е. обмен веществом и энергией.( 1942г. В.Н.Сукачев)

27.Понятие экологической системы. Примеры. Гомеостаз экосистемы (устойчивость и стабильность).

Экосистема – это любая совокупность организмов разных видов и неорганических компонентов, в которой возможно осуществление круговорота веществ и превращения энергии.В экосистемах все организмы связаны пищевыми цепями.

Выделяют микроэкосистемы (небольшой водоем, ствол дерева в стадии разложения, аквариум, лужица, пока они существуют и в них присутствуют живые организмы, способные осуществлять круговорот веществ.); мезоэкосистемы (лес, пруд, река); макроэкосистемы (океан, континент, природная зона) и глобальная экосистема – биосфера в целом.

Типы экосистем: наземные, пресноводные, (лентические (озера, пруды, водохранилища), лотические (реки, ручьи, родники), болота) и морские.

Гомеостаз – способность биологических систем противостоять изменениям и сохранять относительное динамическое постоянство своей структуры и свойств.

В гомеостазе (устойчивости) живых систем выделяют:

• способность переносить изменения среды без нарушения основных свойств системы;

• упругость (сопротивляемость) – способность быстро самостоятельно возвращаться в нормальное состояние из неустойчивого, которое возникло в результате внешнего неблагоприятного воздействия на систему

28. Понятия ареала, заказника, заповедника, национального парка.

Ареал – это место обитания вида. Ареал подразделяется на популяцию. (Популяция (ср.-век. лат. pupulatio, от лат. populus — народ, население), в биологии — совокупность особей одного вида, длительно занимающая определенное пространство и воспроизводящая себя в течение большого числа поколений. В современной биологии популяция рассматривается как элементарная единица процесса эволюции, способная реагировать на изменения среды перестройкой своего генофонда.)

Заказник - участок территории или акватории, в пределах которого под особой охраной находится не весь природный комплекс, как в заповеднике, а лишь отдельные его элементы: растительность, все или некоторые виды животных и т.д. В зависимости от объекта охраны могут быть запрещены: охота, ловля рыбы, рубка леса, выпас скота, сенокошение, создание карьеров и др.

Государственный природный заповедник является природоохранным, научно-исследовательским и эколого-просветительским учреждением, имеющим целью сохранение и изучение естественного хода природных процессов и явлений, генетического фонда растительного и животного мира, отдельных видов и сообществ растений и животных, типичных и уникальных экологических систем.

Национальный парк - природоохранное, эколого-просветительское и научно-исследовательское учреждение, территория (акватория) которого включает в себя природные комплексы и объекты, имеющие особую экологическую, историческую и эстетическую ценность, и предназначена для использования в природоохранных, просветительских, научных и культурных целях и для регулируемого туризма.

Территории национальных парков относятся к особо охраняемым природным территориям федерального значения.

Земля, воды, недра, растительный и животный мир, находящиеся на территории национальных парков, предоставляются в пользование (владение) национальным паркам на правах, предусмотренных федеральными законами.

Историко-культурные объекты, поставленные на государственную охрану в установленном порядке, передаются в пользование национальным паркам только по согласованию с государственным органом охраны памятников истории и культуры.

28. Экологические биотические факторы среды: антагонистические (хищничество, паразитизм, конкуренция), неантагонистические (симбиоз - сожительство, мутуализм – взаимный, комменсализм – сотрапезник).

биотические - связанные с влиянием живых существ.

Внутривидовые взаимодействия между особями складываются в результате конкурентной борьбы в условиях роста численности и плотности популяции за места своих гнездований, пищевые ресурсы.

Межвидовые взаимодействия значительно более разнообразны:

• нейтрализм (оба вида не оказывают никакого воздействия друг на друга);

• конкуренция (оба вида оказывают друг на друга неблагоприятное воздействие);

• мутуализм (оба вида не могут существовать друг без друга);

• паразитизм (паразитический вид тормозит рост и развитие своего хозяина);

• хищничество (хищный вид питается своей жертвой);

• аменсализм (один организм подавляет развитие другого);

• комменсализм (комменсал получает пользу от другого вида, которому это объединение не безразлично).

К биотическим факторам относят всю сумму воздействий, которые оказывают друг на друга живые существа - бактерии, растения, животные. Биотическими факторами являются взаимоотношения между собой организмов, прямые воздействия одних из них на другие. Иначе, характер биотических факторов определяется формой взаимосвязей и взаимоотношений живых организмов. Биотические факторы принято делить на три группы:

• Тонические взаимоотношения организмов на почве их совместного обитания: угнетание или подавление одним видом организмов развития других видов; выделение растениями летучих веществ - фитонцидов, обладающих антибактериальными свойствами.

• Трофические поглощения. По способу питания все обитатели нашей планеты делятся на де группы: автотрофные и гетеротрофные. Автотрофные организмы обладают способностью создавать органические вещества из неорганических, которые затем используются гетеротрофными организмами.

• Генеративные отношения. Складываются на основе размножения.

28. Экологические абиотические факторы среды: климатические, географические, гидрологические, эдафические (почвенные).

абиотические - факторы неживой природы.

Основными абиотическими факторами среды являются: температура, свет, вода, соленость, кислород, магнитное поле земли, почва.

Принято выделять среди абиотических факторов среды следующие группы факторов:

• климатические (температурный режим, влажность, давление);

• эдафогенные (механический состав, плотность, воздухопроницаемость почвы);

• орографические (рельеф, высота над уровнем моря);

• химические (газовый состав воздуха, солевой состав воды, кислотность).

К абиотическим относятся климатические, эдафические, типографические, гидрохимические и гидрофизические факторы. Из климатических факторов основное экологическое значение имеют температура, свет и влажность. Наиболее важным климатическим фактором является температурный. От его напряженности зависит интенсивность обмена веществ организмов и их географическое расположение и распространение. Нормальное существование жизни возможно в пределах от 0 до 50°С. Но температурные границы в пределах которых обнаружена жизнь гораздо шире от -88°С (Антарктика) до +58°С (пустыни) и +80-88°С (горячие источники). Однако ни один организм не может в активном состоянии переносить весь диапазон температур. Каждый организм способен жить в пределах определенного интервала температур. И, хотя для разных видов организмов эти интервалы различны, для большинства из них амплитуда температур, при которых жизненные функции осуществляются наиболее активно, сравнительно небольшие: оптимальная температура для большинства наземных животных и растений - от +15 до +30°С. Температурные пределы, в которых жизненные процессы протекают нормально носят название биокинетических температур. Уровень их обуславливается многими факторами и, прежде всего, зависит от таксонамического положения данного вида растения или животного, которое в свою очередь связано с географическими местами происхождения вида, определенными условиями его эволюционного развития. У большинства животных и птиц есть способность к терморегуляции - поддержанию постоянной температуры своего тела. У организмов с непостоянной температурой тела увеличение температуры окружающей среды вызывает ускорение физиологических процессов: обмена веществ, роста, развития. Из климатических факторов большое значение имеет лучистая энергия Солнца - основного источника жизни на планете. Как экологический фактор лучистая энергия определяется длинной волны. На этой основе отмечают видимый свет, инфракрасные лучи и ультрафиолетовые лучи. Ультрафиолетовые лучи составляют около 10% всей лучистой энергии. Они невидимы для человека, но воспринимаются органами зрения насекомых и служат им для ориентации на местности в пасмурную погоду. Еще эти лучи необходимые для нормальной жизнедеятельности животных и человека. Под их воздействием образуется витамин D. Инфракрасные (тепловые) лучи (45%). Это длинноволновое излучение, поглощаясь тканями животных и растений, вызывают их нагревание. Многие холоднокровные животные (ящерицы, змеи, насекомые) используют эти лучи для повышения температуры тела. Основную экологическую значимость имеют: фотопериодизм - закономерная смена светлого и темного времени суток; интенсивность освещения; напряжение радиации; химические действия световой энергии. Значение света - видимой части лучистой энергии, как экологического фактора связано с возможностью фотосинтеза зеленых растений и в конечном счете с созданием органического вещества, растительной биомассы, с суточными ритмами организмов. Экологическая роль вторичных климатических факторов (ветер, атмосферное давление) сравнительно невелика или мало изучена. К эдафическим факторам относится вся совокупность физических и химических свойств почв (кислотность, наличие полезных ископаемых (песок, уголь, железо)). Эдафическими факторами определяется жизнедеятельность организмов, обитающих в почве постоянно или частично. К гидрохимическим и гидрофизическим факторам относятся все факторы, связанные с водой. Роль воды как экологического фактора определяется ее физическими и химическими свойствами и подвижностью. Вода - среда обитания разнообразных живых организмов. Тела живых организмов в основном состоят из воды. Так содержание воды в растениях колеблется от 40 до 98%, в теле животных от 35% до 83%. Без воды не могут осуществляться процессы обмена веществ. Поддержание водяного баланса имеет огромное значение для всех животных организмов. Все живые организмы, в зависимости от потребности их в воде, а следовательно и по местообитаниям, подразделяются на ряд экологических групп: водные или гидрофильные (постоянно живут в воде), гигрофильные (живут в очень влажных местообитаниях), мезофильные (отличаются умеренными потребностями в воде) и ксерофильные (живут в сухих местообитаниях). Каждая группа - хороший индикатор господствующих в данной местности экологических условий.

28. Экологические антропогенные факторы среды.

Антропогенные факторы — совокупность факторов окружающей среды, обусловленных случайной или преднамеренной деятельностью человека за период его существования.

К антропогенным факторам относятся воздействия на организмы общественной среды, т.е. все виды человеческой деятельности, которые приводят к изменению среды обитания организмов.

Виды антропогенных факторов:

• физические — использование атомной энергии, перемещение в поездах и самолётах, влияние шума и вибрации и др.;

• химические — использование минеральных удобрений и ядохимикатов, загрязнение оболочек Земли отходами промышленности и транспорта; курение, употребление алкоголя и наркотиков, чрезмерное использование лекарственных средств;

• биологические — продукты питания; организмы, для которых человек может быть средой обитания или источником питания (вирусы, бактерии, другие паразиты);

• социальные — связанные с отношениями людей и жизнью в обществе.

28. Четыре экологических закона в виде афоризмов (законы Б. Коммонера).

В общем, экология – это наука о взаимоотношениях живых существ между собой и со средой обитания, а также о всеобщих связях в экосистемах. Знакомство с ней начинается с четырех основных законов, сформулированных Барри Коммонером как афоризмы:

1. Все связано со всем.

2. Все должно куда-то деться.

3. Ничто не дается даром (“за все нужно платить”).

4. Природа знает лучше.

28. Экологические кризисы и катастрофы.

Экологический кризис — это нарушение естественных природных процессов в биосфере в результате которого происходят быстрые изменения окружающей среды. Возникает напряжение во взаимоотношениях между человечеством и природой, связанное с несоответствием объема потребления природных компонентов человеческим обществом и ограниченными ресурсно-экологическими возможностями биосферы. Нарастание современного экологического кризиса во взаимоотношениях природы и общества связывают с научно-технической революцией. При этом кризисные ситуации, возникающие из-за истощения природных ресурсов, успешно разрешаются совершенствованием технологий добычи, транспортировки, переработки традиционных природных ресурсов, открытием и использованием новых, а также изготовлением синтетических материалов.

В последние десятилетия стали частыми локальные и региональные экологические катастрофы, вызванные радиоактивным загрязнением среды.

Экологические катастрофы разного масштаба возникают в результате химического загрязнения окружающей среды.

28. Что есть загрязнение окружающей среды? Понятие токсичности.

ЗАГРЯЗНЕНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ - environment pollution. Поступление в природную среду любых твёрдых, жидких, газообразных веществ, микроорганизмов или видов энергии (звукового, электромагнитного или радиоактивного излучения) в количествах, вызывающих изменения состава и свойств компонентов природы и оказывающих вредное воздействие на человека, флору и фауну. По происхождению З.О.С. разделяют на антропогенное и естественное, по воздействию на организмы и экосистемы - на механическое, физическое, биологическое и химическое. Среди антропогенных процессов, вызывающих З.о.с., основными являются: 1) перемещение человеком огромных масс твёрдых, жидких и газообразных веществ Земли; 2) создание геохимич. циклов с участием новых неорганич., металлоорганич. и органич. соединений, не имеющих себе аналогов в природной обстановке; 3) распространение человеком живого вещества в области существования косных систем литосферы, гидросферы и атмосферы, создание биокосных систем; 4) создание новых видов пород - антропогенных отложений; 5) создание и использование новых видов энергии.

Токсичность (от греч. toxikon - яд) - способность вещества вызывать нарушения физиологических функций организма, в результате чего возникают симптомы интоксикаций (заболевания), а при тяжелых поражениях - его гибель.

Степень токсичности вещества характеризуется величиной токсичной дозы - количеством вещества (отнесенным, как правило, к единице массы животного или человека), вызывающим определенный токсичный эффект. Чем меньше токсичная доза, тем выше токсичность.

Степень токсичности вещества характеризуется также предельно допустимой концентрацией (ПДК) - максимальным количеством вещества в единице объема воздуха или воды, которое при ежедневном воздействии на организм в течение длительного времени не вызывает в нем патологических изменений, а также не нарушает нормальной жизнедеятельности человека.

28. Характеристика гидросферы. Заиление. Засоление вод.

Характеристика гидросферы.

Гидросфера – совокупность всех водных объектов Земного шара: океанов, морей, рек, озёр, водохранилищ, болот, почвенных и подземных вод, ледников, снежного покрова. Гидросфера – компонент неживой материи, но с ней связана жизнь на Земле. Где есть вода – есть жизнь.

Вода выполняет четыре очень важных экологических функции:

а) есть важнейшим минеральным сырьем, главным природным ресурсом потребления (человечество использует ее в тысячу раз большее, чем угля или нефти);

б) есть основным механизмом осуществления взаимосвязей всех процессов в екосистемах (обмен веществ, тепла, рост биомассы);

в) есть главным агентом-переносчиком глобальных биоэнергетических экологических циклов;

г) есть основной составной частью всех живых организмов.

Основную массу воды на планете составляют соленые воды Мирового океана. Средняя соленость этих вод—35 % (то есть в І л океанической воды помещается 35 г солей). Самая соленая вода в Мертвом море-260 % в (в Черном- 18 %. Балтийском - 7%).

Водяной пар в атмосфере выполняет функцию мощного фильтра солнечной радиации, а на Земле — нейтрализатора экстремальных температур, регулятора климата.

Заиление – 1) отложение взвешенных и влекомых наносов в оросительных каналах, водохранилищах и других водных объектах с застойной или медленно текущей водой. 2) Отложения паводковых наносов реки или овражного аллювия на пойме. 3) Метод мелиорации песчаных земель.

ЗАИЛЕНИЕ каналов и дрен, отложение в русле взвешенных и воде или передвигающихся по дну наносов (песка, гравия, ила, глины, остатков р-ний и др.). Процесс 3. начинается, когда скорость течения воды в канале становится ниже критической, т. е. той скорости, при к-рой частицы могут находиться во взвешенном состоянии. 3. снижает пропускную способность оросит, и осушающее действие осушит, каналов. В оросит, каналы наносы поступают в осн. с речной водой. Для снижения донных наносов на вогнутом берегу извилистого участка реки устраивают водозаборные сооружения с отстойниками, улавливающими крупные песчаные наносы (диам. более 0,10—0,15 мм). Илистые частицы пропускают вместе с водой через оросит, сеть на поля — для их удобрения. Для предупреждения отложения наносов каналам (трубопроводам) придают такие уклоны дна и размеры, к-рые обеспечивают транспортирующую способность потока или незаиляющую скорость движения воды (обычно не менее 0,3 м/с). В осушит, каналы наносы поступают с поверхностным стоком (продукты водной эрозии) или в результате размыва их русел. Для предотвращения 3. регулируют поверхностный сток (напр., устройство воронок-водовыпусков). Чтобы предотвратить русловую эрозию, каналам придают устойчивую форму поперечного сечения, рассчитывают уклоны на неразмывающую скорость, применяют крепление откосов и дна каналов, строят сопрягающие сооружения — перепады, быстротоки. Особая форма 3.— заохривание (накопление гидроокиси железа). Каналы очищают от ила экскаваторами, землесосами и каналоочистителями. 3. подвергаются также дренажные трубы, предотвращают его с помощью фильтрующих материалов (мох, песок, торф).

ЗАСОЛЕНИЕ ВОД - water salinity. Превышение естественной концентрации солей в водоёмах вследствие нарушения водно-солевого баланса и загрязнения водами сточными с высоким содержанием различных солей. Превышение обычной концентрации солей в результате естественных или антропогенных причин: для пресной воды – свыше 0,5-1 г/л и для соленой воды – свыше первоначальной (естественной) концентрации солей – более 10-50 г/л.

28. Загрязнения Мирового океана. Источники загрязнения и методы борьбы.

Загрязнения Мирового океана.

Огромная масса вод Мирового океана формирует климат планеты, служит источником атмосферных осадков. Более половины кислорода поступает в атмосферу из океана, и он же регулирует содержание углекислоты в атмосфере, т.к. способен поглощать ее избыток.

Многие страны, имеющие выход к морю, производят морское захоронение различных материалов и веществ, в частности грунта, вынутого при дноуглубительных работах, бурового шлака, отходов промышленности, строительного мусора, твердых отходов, взрывчатых и химических веществ, радиоактивных отходов. Объем захоронений составил около 10% от всей массы загрязняющих веществ, поступающих в Мировой океан. Основанием для дампинга в море служит возможность морской среды к переработке большого количества органических и неорганических веществ без особого ущерба воды. Однако эта способность не беспредельна.

У выживших рыб, моллюсков и ракообразных сокращается скорость роста за счет ухудшения условий питания и дыхания. Нередко изменяется видовой состав данного сообщества.

Источники загрязнения:

1. Нефть и нефтепродукты.

Основные компоненты нефти - углеводороды (до 98%) - подразделяются на 4 класса:

• 1.Парафины (алкены);

• 2.Циклопарафины;

• 3.Ароматические углеводороды;

• 4.Олефины.

2. Сточные воды промышленных предприятий.

3. Тепловое загрязнение водных ресурсов.

4. Радиоактивное загрязнение и ядовитые вещества.

5. Минеральное, органическое, бактериальное и биологическое загрязнения.

Минеральные загрязнения обычно представлены песком, глинистыми частицами, частицами руды, шлака, минеральных солей, растворами кислот, щелочей и др.

Органические загрязнения подразделяются по происхождению на растительные и животные. Загрязнения вызываются остатками растений, плодов, овощей и злаков, растительного масла и др. Загрязнения животного происхождения - это физиологичесичной обработки шерсти, меховые производства, биофабрики, предприятия микробиологической промышленности и др.).

6. Синтетические поверхностно-активные вещества. (Присутствие СПАВ в сточных водах промышленности связано с использованием их в таких процессах, как флотационное обогащение руд, разделение продуктов химических технологий, получение полимеров, улучшение условий бурения нефтяных и газовых скважин, борьба с коррозией оборудования. В сельском хозяйстве СПАВ применяется в составе пестицидов.)

7. Пестициды. (Пестициды составляют группу искусственно созданных веществ, используемых для борьбы с вредителями и болезнями растений.)

Охрана морей и океанов должна проводится не только физически, проводя различные исследования по очищению воды и внедрения новых методов и способов очистки, но должна основываться и на законодательствах и правовых документах, определяющих обязанности людей охранять морскую среду.

Методы очистки вод Мирового океана от нефти:

• локализация участка (с помощью плавающих ограждений - бонов),

• сжигание на локализованных участках,

• удаление с помощью песка, обработанного особым составом,

В результате чего нефть прилипает к зернам песка и опускается на дно.

• поглощение нефти соломой, опилками, эмульсиями, диспергаторами, с помощью гипса,

• препарат “ДН-75”,